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Fachbereich Informatik

Informationstechnik-Gestaltungund Gender-Perspektive (ITG)

Prof. Dr. Ingrid Schirmer, Detlef Rick, Marcel MorisseFachbereich Informatik, Universität Hamburg

Logistik trifft Schule

Wirtschaftsinformatik-Studierende gestalten Simulationsspiele

für Schulprojekte

„Logistik trifft Wissenschaft“in der Metropolregion Hamburg

25. Mai 2011

Prof. Dr. Ingrid Schirmer, Detlef Rick, Marcel Morisse

Logistik betrifft jeden!

Logistik trifft Schule: Wirtschaftsinformatik-Studierende gestalten Simulationsspiele für Schulprojekte

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Fotos: http://commons.wikimedia.org/

25.05.2011


Logistik trifft Schüler: Lebensweltlicher BezugLogistik betrifft jeden, sie gehört zur Lebenswelt

Sie hat eine sichtbare, konkrete, (be-)greifbare Seite

Sie hat eine steuernde, unsichtbare (IT-)Seite

Häufig positive KonnotationenReisen

Pakete

Hafen

…

Aber auch die Herausforderungen der Logistik sind erlebbarWarteschlangen

Zusammenbrüche

Umweltschutz

25.05.2011Logistik trifft Schule: Wirtschaftsinformatik-Studierende gestalten Simulationsspiele für Schulprojekte

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Fachdidaktik und Profilbildung: Kontextorientierung in MINT-Fächern

Fachdidaktik: Aktueller Ansatz in den MINT-Fächern: KontextorientierungAnwendungsbezug

Projektorientierung, d.h. fächerübergreifend

Methodenvielfalt

Bildungsstandards / Kompetenzorientierung

Schulreform: ProfilbildungProfile durch Kontextorientierung

Z.B. Initiative NaT (Naturwissenschaft und Technik)


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Gliederung

Einleitung

Logistik trifft Schüler: Lebensweltlicher Bezug

Fachdidaktik und Profilbildung: Kontextorientierung in MINT-Fächern

Logistik trifft Schule

Logistik als Kontext: Vielfalt an Themenstellungen

Beispielanwendung: Baggage Handling System auf der Basis von Greenfoot

Bereitstellung: Wer übernimmt Aufwand?

Ausblick

Nachhaltigkeit: Verstetigung und Multiplikation


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Logistik trifft Schule: Logistik als Kontext


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Gesamtziel:Aufbau eines Zentrums zur Entwicklung von Unterrichtsmaterial und Unterrichtseinheiten zu Themen der Wirtschafts- und Medieninformatik

Stärkung der Schulinformatik

Informatik in vielen Profilen enthalten, jedoch nicht auf „erhöhtem Anforderungsniveau“

Ziel ist eine starke Informatikkomponente mit Wirtschafts- bzw. Wirtschaftsinformatikthemen

Bereitstellung multimedialer Materialien auf einer Lern- und Kommunikationsplattform

Start:

Beispielkontexte aus der Logistik, Vielfalt an Themenstellungen


Schritte auf das Gesamtziel: Schulprojekte

Vorbereitung in universitären Projekt-Lehrveranstaltungen (durch Studierende)

In Kooperation mit Unternehmen

Großes Interesse von Schulen (insbesondere an Wirtschaftsinformatikthemen)

Durchführung von Lerneinheiten in Kooperation mit Schulen (Mittel- und Oberstufe)

Projektwochen

Unterrichtsbegleitend


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Fotos:privat


Was wollen wir vermitteln: Verschiedene Sichten auf die Informatik (Wie und Wozu)

Informatik

Objektorientierung als Programmier- und Denkparadigma

Softwareentwicklung: Analyse, Modellierung, Design, Implementierung in Teams

Mensch-Maschine-Schnittstelle: Gestaltung von Arbeitsplätzen

…

Wirtschaftsinformatik

Komplexität soziotechnischer Systeme

Redesign von Geschäftsprozessen/Arbeitsabläufen

Steuerung, Optimierung und Simulation

…


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Gestaltung von Lernumgebungen: Greenfoot als Framework

Didaktische Entwicklungsumgebung für die Einführung in die Programmierung

Editor mit Syntax- und Scope-Highlighting; einfaches Debugging…

Verwendung der objektorientierten Programmiersprache „Java“

Direkte Interaktion mit Objekten (Objekt-Erzeugung, Inspizieren, Aufruf von Methoden)

Simulationsframework zur Erstellung von „Mikrowelten“

Diskrete Ereignis-Simulation

Visualisierung von Objekten (Actors)

Geeignet zur Programmierung von 2D-Spielen und Simulationen (z.B. Verkehrssimulation)

Programmieren nicht zum Selbstzweck!


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Rollen bei der Gestaltung von Mikrowelten


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Entwicklung des Frameworks

(mit fixem Szenario)

Gestaltung von Aufgaben für den

Unterricht

Bearbeiten der Aufgaben

Herkömmliche Mikrowelten

Framework-Entwickler

Lehrkraft

Lernende

nach Henriksen u. Kölling (2004)

Beispiel: Kara der Marienkäfer


Rollen bei der Gestaltung von Mikrowelten


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(mit fixem Szenario)


Unterricht




Unterricht


Entwicklung vonSzenarien zu versch.

Kontexten

Herkömmliche Mikrowelten Simulationsspiele


Lehrkraft

Lernende


Lehrkraft

Lernende

nach Henriksen u. Kölling (2004)


Beispielanwendung: Baggage Handling am Flughafen


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© PSI AG 2009


Demonstration: Das Greenfoot BHS (GBHS)


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Rückmeldungen der Schülerinnen und Schüler

Zitate:„Besonders hat mir das GBHS gefallen. Es war so gut zu modifizieren und es warein übelstes Konkurrenzgefühl in der Klasse vorhanden.“

„Mir hat das GBHS besonders gefallen, weil man dort selbst aus den eigenen Fehlern lernen konnte.“

„Vielen Dank für das Programm – es hat viel Spaß gemacht!“


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Foto: privat


Rückmeldungen der Schülerinnen und Schüler

Vorschläge für weitere Themen

Hafen-Systeme (Be- und Entladen von Schiffen), Containerterminal, Hamburger Hafen

Zug- und Flugzeugsimulationen

Verkehrsampel/Kreuzung

Verbrauch von Konsumgütern und/oder Transport

Ablauf in der Industrie (Werk), Fabriken (u.a. auch mit Laufbändern)

Post (Postverteiler/Post sortieren)

Autoindustrie bzw. robotisierte + digitalisierte Anlagen

Angebot und Nachfrage, einfacher Tauschhandel

Stromnetze

…


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Bereitstellung: Wer übernimmt Aufwand?


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Unterricht


Entwicklung vonSzenarien zu versch.

Kontexten

Analyse des KontextesAufbereitung und Bereitstellung von Material

Software-ImplementierungArchitektur

Elegante Nutzung des Frameworks

Überarbeitung / Wartung

Sichtweisen und ZugängeInformatische Kompetenzen

Aufgaben & Musterlösungen


Nachhaltigkeit: Verstetigung und MultiplikationStand: Ideenlieferant

Weitere Kontexte sind in Bearbeitung

Materialien werden aus Projektwochenerfahrung weiterentwickelt

Schulen setzen entwickelte Greenfoot-Szenarien ein

Aber: Nach Projektabschluss diffundiert alles…

Ziel: NachhaltigkeitZugänglichkeit des Kontextwissens

Stetige Überarbeitung der Materialien/Greenfoot-Szenarien

Aufbau einer Internet-Plattform

Zusammenarbeit mit Schulen/Lehrern/innen

Lehrerfortbildung

Ausrollen

Diskussion: Möglichkeiten der Umsetzung/Förderung?


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Referenzen

Gesellschaft für Informatik (Hrsg.): Grundsätze und Standards für die Informatik in der Schule –Bildungsstandards Informatikfür die Sekundarstufe I. Empfehlungen der GI . In: LOG IN,28. Jg. (2008), Heft 150/151, Beilage

Poul Henriksen, Michael Kölling: Greenfoot – Combining object visualisation with interaction. In: Companion to the 19th annual ACM SIGPLAN conference on Object-oriented Programming Systems, Languages, and Applications (OOPSLA). Vancouver, November 2004, pp. 73–82

Initiative NaT (Hrsg.): Initiative Naturwissenschaft und Technik. URL http://initiative-nat.de/

Jochen Koubek, Carsten Schulte, Peter Schulze, Helmut Witten: Informatik im Kontext (IniK) – Ein integratives Unterrichtskonzept für den Informatikunterricht. In: Zukunft braucht Herkunft, 13. GI-Fachtagung Informatik und Schule (INFOS). Berlin, September 2009, S. 268–279

Jochen Koubek (Hrsg.): Informatik im Kontext. URL http://www.informatik-im-kontext.de/

Michael Kölling (Hrsg.): Greenfoot. URL http://www.greenfoot.org/

Raimond Reichert, Philipp Boksberger, Ulrich Göppert, Thomas Lösler: Unterrichtsmaterial „Programmieren lernen mit Kara“. In: SwissEduc. URL http://www.swisseduc.ch/

Detlef Rick, Julia Ludwig, Sebastian Meyer, Carsten Rehder, Ingrid Schirmer: Introduction to Business Informatics with Greenfoot Using the Example of Airport Baggage Handling. In: Proceedings of the 10th Koli Calling International Conference on Computing Education Research. October 2010, Koli, Finland, S. 68–69


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